eng
TS_pub
technospheramag
technospheramag
ТЕХНОСФЕРА_РИЦ
В конце сентября более 100 ученых приняли участие в 14-м симпозиуме по конфокальной рамановской микроскопии, который состоялся в Ульме (Германия).
DOI: 10.22184/1993-8578.2017.78.7.32.35
DOI: 10.22184/1993-8578.2017.78.7.32.35
В 11 лекциях и трех презентациях докладчики представили новые интересные приложения рамановской микроскопии в таких областях, как наука о жизни, материаловедение, наука о Земле и экология.
После всестороннего обзора физики эффекта Рамана, выполненного Себастьяном Шлюкером (Университет Дуйсбург-Эссен, Германия), Адмир Масик из Массачусетского технологического института (Кембридж, США) рассказал о своих исследованиях биологических и археологических материалов, таких как зубы морских ежей, древнеримский бетон и шкуры животных, которые 2000 лет назад использовались в качестве материала для письма. Масик отметил, что хочет использовать полученные знания о структуре и принципах построения веществ для разработки новых материалов и технологий.
На сессии, посвященной науке о жизни, Маике Виндбергс (Университет Гете, Франкфурт, Германия) рассказала о применении рамановской микроскопии для изучения клеток in vitro, заменяя эксперименты на животных при проведении фармацевтических исследований. В частности, она хочет выяснить, действуют ли активные вещества дженериков так же, как исходные соединения, и какое влияние оказывает на их действие фармацевтический состав. Пол Пантано (Университет Техаса, Даллас, США) также представил исследования внутренней жизни клеток, а именно – процессов абсорбции наночастиц. Он использует в работе углеродные нанотрубки, характеризующиеся высоким рамановским рассеянием.
Сессия, посвященная материаловедению, включала пять докладов. Сатендер Катария (Рейнско-Вестфальский технический университет Ахена, Германия) и Зигфрид Айглер (Свободный университет Берлина, Германия) представили рамановские исследования 2D-материалов. С.Катария разрабатывает датчики давления и фотоприемники на основе графена. З.Айглер занимается функционализацией графена и изучает, как эти процессы можно отслеживать с помощью рамановских спектров. Бастиан Бартон (Фраунгоферовский институт структурной прочности и надежности систем, Дармштадт, Германия) работает над автоматизацией рамановской микроскопии для анализа многослойных полимерных пленок. Хелена Ногейра (Университет Авейру, Португалия) использует рамановскую микроскопию для исследования распределения частиц серебра и красителей на волокнах, применяемых в производстве функционального текстиля. Йозе Сварт (AkzoNobel Chemicals, Нидерланды) исследовала методом рамановской микроскопии свойства красок и антикоррозионных покрытий, а также стойкость к смыванию составов, предохраняющих подводные части кораблей от обрастания.
Рамановская микроскопия является важным методом исследования и для ученых, изучающих Землю, а также экологов. Наталья Ивлева (Технический университет Мюнхена, Германия) использует ее для анализа вредных для окружающей среды микрочастиц пластиков в воде. Дина Бауэр (Центр космических полетов Годдарда, NASA, США) идентифицирует следы органической жизни в горных породах, возраст которых составляет миллиарды лет, чтобы впоследствии искать такие следы далеко за пределами Земли.
В трех выступлениях рассказывалось о разнообразии мира рамановской микроскопии. Йенс Соммертун (RISE Bioscience and Materials, Стокгольм, Швеция) охарактеризовал себя как ученого "рамановской специализации". Ему приходилось работать с множеством объектов: от частиц ржавчины до образцов сыра. Зузана Кронекова (Институт полимеров Словацкой академии наук, Братислава, Словакия) исследует взаимодействие микрокапсульных систем с фармацевтическими веществами. Ее цель – научиться упаковывать инсулин-продуцирующие клетки в крошечные полимерные капсулы, чтобы внедрять их в организм больных диабетом. "Они могут служить постоянным источником инсулина, заменяя регулярные уколы", – считает исследователь.
Вальтер Мюллер (Университет им. Фридриха Шиллера, Йена, Германия) затронул вопрос, который интересен для всего научного сообщества: можно ли ускорить рамановскую микроскопию? Это особенно актуально при анализе живых клеток, а также когда необходимо выполнить большие объемы исследований. Повышение скорости измерений требует увеличения мощности лазера, что трудно выдержать живым клеткам и организмам. Мюллер сравнил рамановские микроскопы с различными источниками излучения и рассчитал тепловую нагрузку на образцы. В микроскопии плоскостного освещения (light-sheet microscopy), в отличие от конфокальной микроскопии, возможен одновременный захват всей спектральной информации из поля зрения прибора, но такая геометрия освещения приводит к накоплению тепла в образце, чего можно избежать только путем значительного уменьшения интенсивности возбуждения. Вывод В.Мюллера: "Ввиду теплового эффекта, сочетание плоскостного освещения с обычными методами спектроскопии обеспечивает улучшение не более чем на 5% и не позволяет достичь скоростей, которых можно было бы ожидать благодаря распараллеливанию".
Как и в предыдущие годы, жюри отметило наградами лучшие постерные презентации. Награды получили два проекта, относящиеся к области медицины и фармацевтических исследований. Химик Вера Дуганжич (Институт фотонных технологий им. Лейбница, Йена, Германия) провела исследование по обнаружению макрофагов в атеросклеротических бляшках с использованием модифицированных частиц золота. Присутствие этих иммунных клеток считается показателем приближающегося опасного разрыва бляшки, который вызывает тромбоз. Томас Рабл (Университет Данди, Великобритания) представил метод определения концентрации противопаразитарных препаратов в клетках человека с помощью частиц серебра. Чем лучше клеточные свойства такого терапевтического агента, тем выше его концентрация в иммунных клетках и тем эффективнее защита от паразитов. Этот метод исследования может быть полезен при разработке новых противопаразитарных препаратов.
В конце симпозиума участники были приглашены в штаб-квартиру WITec в Ульме, где им были показаны новейшие конфокальные и корреляционные рамановские микроскопы и программное обеспечение. Проведенный опрос показал, что участники высоко оценили полученную информацию о возможностях этого типа спектральной микроскопии.
После всестороннего обзора физики эффекта Рамана, выполненного Себастьяном Шлюкером (Университет Дуйсбург-Эссен, Германия), Адмир Масик из Массачусетского технологического института (Кембридж, США) рассказал о своих исследованиях биологических и археологических материалов, таких как зубы морских ежей, древнеримский бетон и шкуры животных, которые 2000 лет назад использовались в качестве материала для письма. Масик отметил, что хочет использовать полученные знания о структуре и принципах построения веществ для разработки новых материалов и технологий.
На сессии, посвященной науке о жизни, Маике Виндбергс (Университет Гете, Франкфурт, Германия) рассказала о применении рамановской микроскопии для изучения клеток in vitro, заменяя эксперименты на животных при проведении фармацевтических исследований. В частности, она хочет выяснить, действуют ли активные вещества дженериков так же, как исходные соединения, и какое влияние оказывает на их действие фармацевтический состав. Пол Пантано (Университет Техаса, Даллас, США) также представил исследования внутренней жизни клеток, а именно – процессов абсорбции наночастиц. Он использует в работе углеродные нанотрубки, характеризующиеся высоким рамановским рассеянием.
Сессия, посвященная материаловедению, включала пять докладов. Сатендер Катария (Рейнско-Вестфальский технический университет Ахена, Германия) и Зигфрид Айглер (Свободный университет Берлина, Германия) представили рамановские исследования 2D-материалов. С.Катария разрабатывает датчики давления и фотоприемники на основе графена. З.Айглер занимается функционализацией графена и изучает, как эти процессы можно отслеживать с помощью рамановских спектров. Бастиан Бартон (Фраунгоферовский институт структурной прочности и надежности систем, Дармштадт, Германия) работает над автоматизацией рамановской микроскопии для анализа многослойных полимерных пленок. Хелена Ногейра (Университет Авейру, Португалия) использует рамановскую микроскопию для исследования распределения частиц серебра и красителей на волокнах, применяемых в производстве функционального текстиля. Йозе Сварт (AkzoNobel Chemicals, Нидерланды) исследовала методом рамановской микроскопии свойства красок и антикоррозионных покрытий, а также стойкость к смыванию составов, предохраняющих подводные части кораблей от обрастания.
Рамановская микроскопия является важным методом исследования и для ученых, изучающих Землю, а также экологов. Наталья Ивлева (Технический университет Мюнхена, Германия) использует ее для анализа вредных для окружающей среды микрочастиц пластиков в воде. Дина Бауэр (Центр космических полетов Годдарда, NASA, США) идентифицирует следы органической жизни в горных породах, возраст которых составляет миллиарды лет, чтобы впоследствии искать такие следы далеко за пределами Земли.
В трех выступлениях рассказывалось о разнообразии мира рамановской микроскопии. Йенс Соммертун (RISE Bioscience and Materials, Стокгольм, Швеция) охарактеризовал себя как ученого "рамановской специализации". Ему приходилось работать с множеством объектов: от частиц ржавчины до образцов сыра. Зузана Кронекова (Институт полимеров Словацкой академии наук, Братислава, Словакия) исследует взаимодействие микрокапсульных систем с фармацевтическими веществами. Ее цель – научиться упаковывать инсулин-продуцирующие клетки в крошечные полимерные капсулы, чтобы внедрять их в организм больных диабетом. "Они могут служить постоянным источником инсулина, заменяя регулярные уколы", – считает исследователь.
Вальтер Мюллер (Университет им. Фридриха Шиллера, Йена, Германия) затронул вопрос, который интересен для всего научного сообщества: можно ли ускорить рамановскую микроскопию? Это особенно актуально при анализе живых клеток, а также когда необходимо выполнить большие объемы исследований. Повышение скорости измерений требует увеличения мощности лазера, что трудно выдержать живым клеткам и организмам. Мюллер сравнил рамановские микроскопы с различными источниками излучения и рассчитал тепловую нагрузку на образцы. В микроскопии плоскостного освещения (light-sheet microscopy), в отличие от конфокальной микроскопии, возможен одновременный захват всей спектральной информации из поля зрения прибора, но такая геометрия освещения приводит к накоплению тепла в образце, чего можно избежать только путем значительного уменьшения интенсивности возбуждения. Вывод В.Мюллера: "Ввиду теплового эффекта, сочетание плоскостного освещения с обычными методами спектроскопии обеспечивает улучшение не более чем на 5% и не позволяет достичь скоростей, которых можно было бы ожидать благодаря распараллеливанию".
Как и в предыдущие годы, жюри отметило наградами лучшие постерные презентации. Награды получили два проекта, относящиеся к области медицины и фармацевтических исследований. Химик Вера Дуганжич (Институт фотонных технологий им. Лейбница, Йена, Германия) провела исследование по обнаружению макрофагов в атеросклеротических бляшках с использованием модифицированных частиц золота. Присутствие этих иммунных клеток считается показателем приближающегося опасного разрыва бляшки, который вызывает тромбоз. Томас Рабл (Университет Данди, Великобритания) представил метод определения концентрации противопаразитарных препаратов в клетках человека с помощью частиц серебра. Чем лучше клеточные свойства такого терапевтического агента, тем выше его концентрация в иммунных клетках и тем эффективнее защита от паразитов. Этот метод исследования может быть полезен при разработке новых противопаразитарных препаратов.
В конце симпозиума участники были приглашены в штаб-квартиру WITec в Ульме, где им были показаны новейшие конфокальные и корреляционные рамановские микроскопы и программное обеспечение. Проведенный опрос показал, что участники высоко оценили полученную информацию о возможностях этого типа спектральной микроскопии.
Отзывы читателей
